ALLIAGES ET DIAGRAMMES DE PHASE


Définir ... Diagrammes de phase simples

Ce type de diagramme de phase simple est caractérisé par un fuseau de solidification qui peut être simple ou double détaillé dans la
suite de cette ressource.
Ce fuseau est délimité par deux courbes qui correspondent au début de la fusion (liquidus en rouge sur la figure) et à la fin de
solidification (solidus en orange sur la figure). Ces deux courbes aboutissent aux températures TA et TB qui sont les températures
de fusion (ou de solidification) des deux composés purs A et B.
Prenons l'exemple Ag / Au, on dit que l’on a une solution solide continue (il y a une distribution statistique des deux types d'atomes)
à laquelle il correspond un diagramme binaire à solubilité mutuelle complète.

   Cliquer sur chaque figure pour observer le lien avec la figure voisine                     Cliquer sur la figure pour retrouver l'état initial


Ta à Tb = refroidissement du liquide
Tb à Tc = solidification à
température constante car il s'agit
d'un corps pur (on verra que des
mélanges peuvent conduire au
même phénomène)
Tc à Td = refroidissement du solide


Ta à Tb = refroidissement du liquide
Tb - Tc = refroidissement avec formation de cristaux de solide
(la pente est plus faible car la formation du solide libère de la chaleur et ralenti le refroidissement)
Tc - Td = refroidissement du solide


On dit que l'on a une solution solide continue à laquelle correspond
un diagramme binaire à solubilité mutuelle complète pour tout
le domaine de concentrations.

Ce type de diagramme (température en fonction de la composition)
est caractérisé par un fuseau de fusion / solidification délimité par
les courbes de solidus et liquidus.
On le qualifie de "diagramme à un fuseau".

Comme pour les diagrammes liquide-vapeur (voir le lien), il existe différents types, le plus simple (ci-dessus) est obtenu, par exemple,
avec les deux solides Ag et Au.
On note que Ag fond avant Au donc Tfusion Ag (962 °C) < Tfusion Au (1064 °C).

Il s'agit d'un diagramme de deux composés à miscibilité totale (ils sont miscibles en toutes proportions).

Obtention du diagramme

On fait fondre un mélange et on suit l’évolution de la température lors du refroidissement.
Pour les corps purs on observe des paliers ou la température est constante (premier rectangle).
On prépare des mélanges de composition différente en chacun des 2 composés, on part de l'état liquide et on refroidit le liquide
lentement puis on enregistre la courbe donnant la température du milieu en fonction du temps.
On obtient 2 types de courbes (cliquer sur le premier rectangle) pour un corps pur, avec un palier où la température est constante
et pour un mélange (cliquer sur le deuxième rectangle), sans palier avec des pentes différentes.

Cette partie de cours est principalement constitué de connaissances aussi vous devez la lire attentivement et la retenir.


Chimie du solide                Alliages et diagrammes
Pr Robert Valls & Richard Frèze                                                                                                                                            robert.valls@univ-cezanne.fr